物理化学 界面张力

dAS＝2ldx, 对系统做可 逆非体积功：
• 做表面功示意图
Wr' dGT, p Fdx 2ldx dAs
F 2l
Wr'
dAs
G As
T, p
＝垂直作用于液面上单位长度周线上的收缩 力——表面张力
γ
＝使系统增加单位表面所需的可逆功—— 表面功
＝恒温恒压下系统增加单位面积时系统所增加的 吉布斯函数
(3)温度的影响
一般情况下，温度升高液体表面张力降低。
(４)其它因素的影响 高压下液体的表面张力比常压下要大; 当物质分散到 接近分子大小时分散度的影响显得重要; 高速旋转的 液体有较大的表面张力.
固体分子间的作用力远大于液体, 因而有更大的表面 张力.
THANKS
№ 1、液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数
•表面张力的作用
沿着液体表面, 垂直作 用于单位长度周线上与界 面相切的紧缩力, 称为表 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ张力, 用 γ 表示.
要增大液体的表面积 (相当于增加表面分 子的数目), 必须有外力克服表面张力作功.
dx
l F=2γ l
图示液膜面积增加
F(环)=F+dF
№
3、界面张力的影响因素
(1)物质本性的影响
液体或固体中分子间作用力愈大, 表面张力愈大. 一般说 来, γ (金属键) > γ (离子键) > γ (极性共价键) > γ (非 极性共价键)
(2)接触相性质的影响
同一种物质与不同性质的其它物质接触时, 表面层中分 子所处力场不同, 导致表面(界面)张力出现明显差异.
——表面吉布斯函数
三者的单位皆为N• m－1 ( = J • m －2).
2、热力学公式
G = f (Ｔ, ｐ, As , nB, nC, nD, …)
dG SdT Vdp
B( )dnB d As
B
dU TdS pdV
B( )dnB d As
dH TdS Vdp B B( )dnB d As
B
dA SdT pdV
B( )dnB d As
B
以上４式是更具普遍意义的热力学基本方
程, 可适用于组成可变和高度分散的系统．
水滴成球形以使 其表面积最小
汞在玻璃表 面的形状
小汞滴成几乎完美的 球形, 而大的汞滴成扁 平状, 表明表面 张力对 小汞滴形状的影响更 大. 这是由于 小汞滴的 比表面大的缘故。